JPH09150511A

JPH09150511A - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JPH09150511A
Application number: JP31332895A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Satake; 健一佐武; Koichi Baba; 弘一馬場; Yoshiko Uryu; 嘉子瓜生; Toshio Nishino; 俊夫西野
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】基板表面に多数のノズルが配設されたインク
ジェットヘッドにおいて、その製作工程と、その製作工
程における部材管理を簡素化できるようにする。【解決手段】対向する表面１０ａ、１０ｂを有する基
板１０に、インク共通流路１１、インク共通流路１１に
連通するインク供給路１３、インク供給路１３に連通す
る加圧室１４、及び、基板１０の一方の表面１０ａに開
口すると共に、加圧室１４が加圧されることによりイン
ク滴が吐出されるノズル１６を備え、インク共通流路１
１は基板１０の一方の表面１０ａに形成された溝１１ａ
に被覆プレート１１ｂが配設されて構成され、ノズル１
６はインク出口に撥水性を持たせるためのノズルプレー
ト１６ｂが配設されて構成され、被覆プレート１１ｂと
ノズルプレート１６ｂが一体に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置等に用いられるインクジェットヘッドに関し、更
に詳しくは、基板の表面に多数のノズルが配列形成さ
れ、そのノズルからインク滴が吐出されるようにしたイ
ンクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインクジェットヘッド
は、その要部断面図である図７に示すように、対向する
表面１００ａ、１００ｂを有する矩形状の基板１００を
備えている。この基板１００の一方の表面１００ａ側に
は、その長手方向に沿ってインク共通流路１０１が形成
されている。このインク共通流路１０１は、基板１００
に溝１０１ａを形成し、この溝１０１ａを覆うように基
板１００に被覆プレート１０１ｂを配設することにより
構成されている。このように構成されたインク共通流路
１０１の長手方向の一端は閉じられているが、他端は基
板１００の側面に通じており、この他端側から外部に配
設されたインクタンクのインクが供給されるようになっ
ている。

【０００３】また、基板１００の一方の表面１００ａ側
には、インク共通流路１０１に沿って多数のノズル１０
２が一定のピッチで一列に並べられて形成されている。
この基板１００の一方の表面１００ａには、ノズル１０
２のインク吐出口に撥水性を持たせるため、ノズル１０
２に沿って金属板からなるノズルプレート１０２ａが配
設されている。

【０００４】また、基板１００の内部には、インク共通
流路１０１と基板１００の他方の表面１００ｂとの間に
ノズル１０２に対応して多数のインク供給路１０３が形
成されている。このインク供給路１０３の一端はインク
共通流路１０１に連通し、他端は基板１００の他方の表
面１００ｂに開口している。

【０００５】また、基板１００の他方の表面１００ｂ側
には、インク供給路１０３に対応して多数の加圧室１０
４が形成されている。この加圧室１０４は、基板１００
に溝１０４ａを形成し、この溝１０４ａを覆うように基
板１００に振動板１０５を配設することにより構成され
ている。この振動板１０５は、同時にインク供給路１０
３の開口部分をも覆っている。この加圧室１０４の一端
はインク供給路１０３の他端に連通され、加圧室１０４
の他端はノズル１０２側に連通されている。また、振動
板１０５の外面側の加圧室１０４と対応する箇所には圧
電素子１０６が配設されている。

【０００６】このように構成されたインクジェットヘッ
ドは、駆動信号が与えられて圧電素子１０６が駆動する
と、振動板１０５が振動することによって加圧室１０４
が加圧され、それによりインク共通流路１０１からイン
ク供給路１０３を介して供給された加圧室１０４のイン
クがノズル１０２側に送出され、ノズル１０２からイン
ク滴が吐出されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成されたインクジェットヘッドにおいては、基
板１００の同じ一方の表面１００ａに被覆プレート１０
１ｂとノズルプレート１０２ａの２種類のプレートを別
々に配設する必要があるため、インクジェットヘッドの
製作工程が複雑になるという問題があった。また、上記
の２種類のプレートが必要であることから、インクジェ
ットヘッドを構成するための部材点数が増加し、インク
ジェットヘッドの製作工程における部材管理が煩雑にな
るという問題があった。

【０００８】従って、本発明は、インクジェットヘッド
の製作工程を簡素化すると共に、インクジェットヘッド
の製作工程における部材管理を簡素化することのできる
インクジェットヘッドを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、請求項１に係るインクジェットヘッドは、対向
する表面を有する基板に、この基板の一方の表面に形成
された溝に被覆プレートが配設されて構成されたインク
共通流路と、このインク共通流路に連通するインク供給
路と、このインク供給路に連通する加圧室と、前記基板
の一方の表面に開口し、そのインク吐出口に撥水性を持
たせるためのノズルプレートが配設されて構成されたノ
ズルとを備え、前記被覆プレートと前記ノズルプレート
が一体に形成されていることを特徴としている。

【００１０】この請求項１に係るインクジェットヘッド
においては、インク共通流路を構成する被覆プレートと
ノズルを構成するノズルプレートが一体に形成されてい
るため、両プレートの基板への取り付けが同時に行なわ
れる。

【００１１】また、請求項２に係るインクジェットヘッ
ドは、請求項１記載のものにおいて、前記インク供給路
は前記インク共通流路と前記基板の他方の表面との間に
基板の厚み方向に沿って形成され、前記加圧室は前記基
板の他方の表面と前記ノズルとの間に基板の厚み方向に
沿って形成されていることを特徴としている。

【００１２】この請求項２に係るインクジェットヘッド
においては、インク共通流路を構成する被覆プレートと
ノズルを構成するノズルプレートが一体に形成されてい
るため、両プレートの基板への取り付けが同時に行なわ
れる。また、インク供給路がインク共通流路と基板の他
方の表面との間に基板の厚み方向に沿って形成され、加
圧室が基板の他方の表面とノズルとの間に基板の厚み方
向に沿って形成されているため、ノズルがインク共通流
路に近接して配設でき、ノズルの列間隔が狭められてノ
ズルの配置密度が高められる。

【００１３】また、請求項３に係るインクジェットヘッ
ドは、請求項１又は２記載のものにおいて、前記一体に
形成された被覆プレートとノズルプレートは金属板から
なり、少なくともそのノズルプレート部分が撥水性を有
する材料で被覆されてなることを特徴としている。

【００１４】この請求項３に係るインクジェットヘッド
においては、ノズルプレート部分が撥水性を有する材料
で被覆されているため、ノズルからインクが良好に吐出
される。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係るイ
ンクジェットヘッドの平面図であり、図２は図１のＡ−
Ａ線に沿う拡大断面図で、上下方向を逆転して示したも
のである。

【００１６】これらの図において、インクジェットヘッ
ドは、対向する表面１０ａ、１０ｂを有する樹脂からな
る矩形状の基板１０を備えている。この基板１０の内部
には、その長手方向に沿い、かつ、一方の表面１０ａ側
に複数のインク共通流路１１が一定の間隔をおいて形成
されている。このインク共通流路１１は、基板１０に溝
１１ａを形成し、この溝１１ａを覆うように基板１０に
共通プレート１２を配設することにより構成されてい
る。この共通プレート１２は、被覆プレート１１ｂを一
体に備えており、その被覆プレート１１ｂ部分が溝１１
ａを覆うように配設されている。このように構成された
インク共通流路１１の長手方向の一端は閉じられている
が、他端は基板１０の側面に通じており、この他端側か
ら外部に配設されたインクタンクのインクが供給される
ようになっている。

【００１７】また、基板１０の内部には、インク共通流
路１１に沿って多数のインク供給路１３が一定のピッチ
で形成されている。このインク供給路１３は、インク共
通流路１１と基板１０の他方の表面１０ｂとの間に、基
板１０の厚み方向（基板１０の対向する表面１０ａ、１
０ｂ間方向）に沿って形成されており、一端がインク共
通流路１１に連通されると共に、他端が基板１０の他方
の表面１０ｂ側に開口している。また、このインク供給
路１３には、インク共通流路１１との連通部分に後述す
るノズルと同径かそれよりも細い径の隘路１３ａが形成
されている。

【００１８】また、基板１０の内部には、多数の加圧室
１４が他方の表面１０ｂ側で、かつ、インク共通流路１
１の長手方向と直交する方向に形成されている。この加
圧室１４の一端はインク供給路１３の他端に連通されて
いる。この加圧室１４は、基板１０の他方の表面１０ｂ
に溝１４ａが形成され、この溝１４ａを覆うように基板
１０に振動板１５が配設されて構成されている。この振
動板１５は、ガラス等の絶縁材料から形成され、貼着等
の手段で基板１０の略全域に取り付けられており、上記
インク供給路１３の開口部をも覆っている。

【００１９】また、基板１０の内部には、インク共通流
路１１の側部に多数のノズル１６が一定のピッチで１列
に並べられて形成されている。このノズル１６は、基板
１０の厚み方向に沿って形成され、その一端が基板１０
の一方の表面１０ａに開口している。また、基板１０の
内部には、一端が基板１０の他方の表面１０ｂに開口
し、他端がノズル１６の他端に連通するインク供給路１
７が基板１０の厚み方向に沿って形成されている。この
インク供給路１７の開口部は上記振動板１５で覆われて
いる。

【００２０】また、このノズル１６は、そのインク吐出
口に撥水性を持たせるため、基板１０に上記共通プレー
ト１２が配設されて構成されている。この共通プレート
１２は、インク吐出孔１６ａの形成されたノズルプレー
ト１６ｂを一体に備えており、このノズルプレート１６
ｂ部分が基板１０の一方の表面１０ａの所定の位置に配
設されてノズル１６を構成している。この共通プレート
１２は、例えば、ステンレス鋼板等の金属板の表面に撥
水性を有する樹脂材料を塗布手段により被覆したり、撥
水性を有する金属材料をめっき手段により被覆したりし
て形成したものである。この共通プレート１２は、その
インク吐出孔１６ａ部分がノズル１６の形成位置に正確
に位置合わせされ、接着剤等で貼着することによって基
板１０に取り付けられる。このとき、共通プレート１２
は、同時にインク共通流路１１を構成する溝１１ａを覆
うことになる。なお、共通プレート１２を金属板に撥水
性を有する材料を被覆して形成する場合、少なくともノ
ズルプレート１６ｂ部分が被覆されておればよい。

【００２１】また、上記振動板１５の外側面には、加圧
室１４を構成する溝１４ａに対応する位置にチタン酸ジ
ルコン酸鉛等からなる圧電素子１８が配設されている。

【００２２】このように構成されたインクジェットヘッ
ドは、インクジェット記録装置等に取り付けられて圧電
素子１８に駆動信号が与えられると、振動板１５が振動
することによって加圧室１４が加圧され、それによりイ
ンク共通流路１１からインク供給路１３を介して供給さ
れた加圧室１４のインクがノズル１６側に送出され、ノ
ズル１６からインク滴が吐出される。なお、上記インク
供給路１３の隘路１３ａは、加圧室１４が加圧されたと
きにインクがインク共通流路１１側に逆流しないように
設けたものである。

【００２３】このように構成されたインクジェットヘッ
ドは、インク共通流路１１を構成する溝１１ａを覆う被
覆プレート１１ｂと、ノズル１６のインク吐出口に撥水
性を持たせるためのノズルプレート１６ｂとが一体に形
成されているので、基板１０に両プレート１１ｂ、１６
ｂを別々に取り付ける必要がなくなり、インクジェット
ヘッドの製作工程を簡素化することができる。また、イ
ンクジェットヘッドを構成する部材点数が削減されるこ
とから、インクジェットヘッドの製作工程における部材
管理を簡素化することができる。

【００２４】なお、上記の実施形態におけるノズル１６
は、インク共通流路１１の一方の側部に沿って１列に配
設したものであるが、図３に示すように、インク共通流
路１１の両方の側部に沿って２列に配設するようにして
もよい。この場合、インク供給路１３はインク共通流路
１１の幅方向側縁両側に２列に配設され、インク供給路
１７を介してノズル１６と連通する加圧室１４は各列の
インク供給路１３に対応して配設される。また、共通プ
レート１２は、インク共通流路１１の被覆プレート１１
ｂの両側にノズル１６のノズルプレート１６ｂを一体に
備えて形成される。

【００２５】また、ノズル１６をインク共通流路１１の
両方の側部に配設する場合、図４に示すように、インク
供給路１３をインク共通流路１１の幅方向中間位置に１
列に配設すると共に、両方の側部のノズル１６を互いに
半ピッチずらせて配設し、この両方の側部のノズル１６
をインク供給路１７及び加圧室１４を介して交互にイン
ク供給路１３に連通するようにしてもよい。

【００２６】また、上記の実施形態における共通プレー
ト１２は、１つのインク共通流路１１と、この同じイン
ク共通流路１１からインクの供給されるノズル１６とを
１つの単位として形成されたものであるが、別のインク
共通流路１１とノズル１６を含むように形成することも
できる。

【００２７】図５は本発明の別の実施形態に係るインク
ジェットヘッドの平面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線
に沿う拡大断面図で、上下方向を逆転して示したもので
ある。これらの図において、インクジェットヘッド
は、対向する表面２０ａ、２０ｂを有する樹脂からなる
矩形状の基板２０を備えている。この基板２０の内部に
は、その長手方向に沿い、かつ、一方の表面２０ａ側に
複数のインク共通流路２１が一定の間隔をおいて形成さ
れている。このインク共通流路２１は、基板２０に溝２
１ａを形成し、この溝２１ａを覆うように基板２０に共
通プレート２２を配設することにより構成されている。
この共通プレート２２は、溝２１ａを覆う被覆プレート
２１ｂを長手方向中央部に一体に備えており、その被覆
プレート２１ｂ部分が溝２１ａを覆うように配設されて
いる。このように構成された各インク共通流路２１の長
手方向の一端は閉じられているが、他端は基板２０の側
面に通じており、この他端から図略のインクタンクのイ
ンクが供給されるようになっている。

【００２８】また、基板２０の内部には、インク共通流
路２１に沿って多数のインク供給路２３が一定のピッチ
で形成されている。このインク供給路２３は、インク共
通流路２１と基板２０の他方の表面２０ｂとの間に、基
板２０の厚み方向（基板２０の対向する表面２０ａ、２
０ｂ間方向）に沿って形成されており、一端がインク共
通流路２１の幅方向中間位置に連通されると共に、他端
が基板２０の他方の表面２０ｂ側に開口している。

【００２９】また、基板２０の内部には、インク共通流
路２１の両方の側部に多数のノズル２４が互いに半ピッ
チずれた状態でそれぞれ１列に並べられて形成されてい
る。このノズル２４は、一端が基板２０の一方の表面２
０ａに開口すると共に、基板２０の厚み方向に沿って形
成されており、インク共通流路２１の一方の側部のノズ
ル２４が１つおきのインク供給路２３と対応するように
配設され、他方の側部のノズル２４が残る１つおきのイ
ンク供給路２３と対応するように配設されている。

【００３０】また、このノズル２４は、そのインク吐出
口に撥水性を持たせるため、基板２０に上記共通プレー
ト２２が配設されて構成されている。この共通プレート
２２は、インク吐出孔２４ａの形成されたノズルプレー
ト２４ｂを長手方向両側部に一体に備えており、このノ
ズルプレート２４ｂ部分が基板１０の一方の表面１０ａ
の所定の位置に配設されてノズル２４を構成している。
この共通プレート２２は、先の実施形態のものと同様
に、例えば、ステンレス鋼板等の金属板の表面に撥水性
を有する樹脂材料をコーティングして形成したものであ
る。この共通プレート２２は、そのインク吐出孔２４ａ
部分がノズル２４の形成位置に正確に位置合わせされ、
接着剤等で貼着することによって基板２０に取り付けら
れる。このとき、共通プレート２２は、同時にインク共
通流路２１を構成する溝２１ａを覆うことになる。

【００３１】また、基板２０の内部には、インク共通流
路２１の両側に多数の加圧室２５が各ノズル２４に対応
して同じピッチで１列に並べられて形成されている。こ
の加圧室２５は、基板２０の他方の表面２０ｂとノズル
２４との間に溝２５ａが形成され、この溝２５ａを覆う
ように基板２０に振動板２６が配設されて構成されてい
る。この振動板２６は、ガラス等の絶縁材料から形成さ
れ、貼着等の手段で基板２０の略全域に取り付けられて
いる。上記溝２５ａは、一端が基板２０の他方の表面２
０ｂに開口し、他端がノズル２４の他端に連通されてお
り、基板２０の厚み方向と直交する方向である横断面が
四角形状に形成されると共に、他端側が先細り形状に形
成され、全体として四角錐に近似した形状を有してい
る。

【００３２】また、基板２０の他方の表面２０ｂには、
インク供給路２３とそのインク供給路２３と対応する位
置の加圧室２５とに連通する溝２７が形成されている。
この溝２７は、基板２０の厚み方向におけるインク共通
流路２１と対向する位置に形成されており、対向するイ
ンク共通流路２１の幅方向側部から外側へはみ出ないよ
うになっている。この溝２７は、インク供給路２３の開
口部と共に上記振動板２６で覆われることにより、イン
ク供給路２３の一部となる隘路２８を構成する。

【００３３】また、上記振動板２６の外面側には、加圧
室２５を構成する溝２５ａに対応する位置にチタン酸ジ
ルコン酸鉛等からなる圧電素子２９が配設されている。

【００３４】このように構成されたインクジェットヘッ
ドは、先の実施形態のものと同様に、基板２０の一方の
表面２０ａに多数のノズル２４が複数列に配設されたも
のとなり、インクジェット記録装置等に取り付けられて
圧電素子２９に駆動信号が与えられると、振動板２６が
振動することによって加圧室２５が加圧され、インク共
通流路２１からインク供給路２３を介して供給された加
圧室２５内部のインクがノズル２４から吐出され、記録
用紙等に所定の画像を記録する。

【００３５】また、このように構成されたインクジェッ
トヘッドは、先の実施形態のものと同様に、インク共通
流路２１を構成する溝２１ａを覆う被覆プレート２１ｂ
と、ノズル２４のインク吐出口に撥水性を持たせるため
のノズルプレート２４ｂとが共通プレート２２として一
体に形成されているので、基板に両プレート２１ｂ、２
４ｂを別々に取り付ける必要がなくなり、インクジェッ
トヘッドの製作工程を簡素化することができる。また、
インクジェットヘッドを構成する部材点数が削減される
ことから、インクジェットヘッドの製作工程における部
材管理を簡素化することができる。

【００３６】なお、この実施形態における共通プレート
２２は、図示では基板２０の一方の表面２０ａ上に配設
したものであるが、基板２０の一方の表面２０ａと面一
となるように配設してもよい。また、この実施形態にお
ける共通プレート２２は、１つのインク共通流路２１
と、この同じインク共通流路２１からインクの供給され
るノズル２４とを１つの単位として形成されたものであ
るが、別のインク共通流路２１とノズル２４を含むよう
に形成することもできる。

【００３７】また、インク供給路２３は、その一端がイ
ンク共通流路２１の幅方向中間位置において連通されて
いるが、インク共通流路１１の幅方向側部において連通
されるようにしてもよい。また、ノズル２４は、インク
共通流路２１の両方の側部に互いに半ピッチずらせて配
設されているが、インク共通流路２１の両方の側部に互
いに対向するように配設してもよい。さらに、ノズル２
４は、インク共通流路２１の片方の側部のみに配設する
こともできる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１乃至３の発明に
よれば、インク共通流路を構成する溝を覆う被覆プレー
トと、ノズルのインク吐出口に撥水性を持たせるための
ノズルプレートが一体に形成されているので、基板に両
プレートを別々に取り付ける必要がなくなり、インクジ
ェットヘッドの製作工程を簡素化することができる。ま
た、インクジェットヘッドを構成する部材点数が削減さ
れることから、インクジェットヘッドの製作工程におけ
る部材管理を簡素化することができる。

【００３９】また、請求項２の発明によれば、インク供
給路がインク共通流路と基板の他方の表面との間に形成
され、加圧室が基板の他方の表面とノズルとの間に形成
されているので、ノズルをインク共通流路に近接して配
設することができ、ノズルの列間隔が狭められることか
らノズルの配置密度を高めることができる。

【００４０】また、請求項３の発明によれば、少なくと
もノズルプレート部分が撥水性を有する材料で被覆され
ているので、ノズルからインクを良好に吐出させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッ
ドの一部を切り欠いて示す平面図である。

【図２】図１のインクジェットヘッドのＡ−Ａ線の断面
図であり、図１とは上下方向を逆転させて示したもので
ある。

【図３】本発明のインクジェットヘッドの変形例を示す
要部平面図である。

【図４】本発明のインクジェットヘッドの他の変形例を
示す要部平面図である。

【図５】本発明の別の実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの一部を切り欠いて示す平面図である。

【図６】図５のインクジェットヘッドのＢ−Ｂ線の断面
図であり、図５とは上下方向を逆転させて示したもので
ある。

【図７】従来のインクジェットヘッドの要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１０、２０基板１１、２１インク共通流路１１ｂ、２１ｂ被覆プレート１２、２２共通プレート１３、２３インク供給路１４、２５加圧室１５、２６振動板１６、２４ノズル１６ｂ、２４ｂノズルプレート１８、２９圧電素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西野俊夫大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する表面を有する基板に、この基板
の一方の表面に形成された溝に被覆プレートが配設され
て構成されたインク共通流路と、このインク共通流路に
連通するインク供給路と、このインク供給路に連通する
加圧室と、前記基板の一方の表面に開口し、そのインク
吐出口に撥水性を持たせるためのノズルプレートが配設
されて構成されたノズルとを備え、前記被覆プレートと
前記ノズルプレートが一体に形成されていることを特徴
とするインクジェットヘッド。
【請求項２】前記インク供給路は前記インク共通流路
と前記基板の他方の表面との間に基板の厚み方向に沿っ
て形成され、前記加圧室は前記基板の他方の表面と前記
ノズルとの間に基板の厚み方向に沿って形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッ
ド。
【請求項３】前記一体に形成された被覆プレートとノ
ズルプレートは金属板からなり、少なくともそのノズル
プレート部分が撥水性を有する材料で被覆されてなるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘ
ッド。